تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,438 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,216,979 |
بررسی تحلیلی تأثیرات رژیم جریان بر مخلوط متان-هوای جاریشده درون ریزمحفظه با سطح کاتالیزی پلاتینیوم | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 19، دوره 50، شماره 1 - شماره پیاپی 90، فروردین 1399، صفحه 165-171 اصل مقاله (947.6 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2020.9839 | ||
نویسنده | ||
سید ابوذر فنایی* | ||
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران | ||
چکیده | ||
در این کار به بررسی تحلیلی دو اثر انتقال گرما و جرمی مخلوط واکنشی غیرهمگن کاتالیزی در یک ریز محفظه با در نظرگرفتن تأثیرات رژیم جریان پرداخته شدهاست. اهمیت ویژه کار حاضر پیدا کردن عدد نادسن منتخب و بررسی تأثیرات ضرایب پرش جرمی و گرمایی بر مسئله حاضر است. معادلات حاکم شامل معادله انرژی، کسر مولی و مصرف کاتالیزی میباشد و تأثیرات رژیم جریان از طریق شرایط مرزی به این معادلات وارد میشود. نتایج مدل در سه مقدار مختلف عدد نادسن با مقادیر گزارششده آزمایشگاهی مقایسه شدهاند. برای عدد نادسن 1/0 حداکثر خطای 54/7 درصد نسبت به دادههای آزمایشگاهی وجود دارد اما برای اعداد نادسن 01/0 و 001/0 میزان خطا به 4/35 درصد افزایش مییابد. بنابراین عدد نادسن منتخب برای ریزمحفظه کاتالیزی برابر با 1/0 میباشد. بیشترین افزایش مصرف سوخت با افزایش عدد نادسن در اعداد رینولدز پایین رخ داده و میزان این افزایش 2/35 درصد میباشد. همچنین تغییرات نرخ افزایشی مصرف سوخت و کسر مولی سطحی با افزایش عدد نادسن تقریبا با یکدیگر برابر بوده که این امر به دلیل واردشدن سیال از رژیم پیوسته به رژیم لغزش است. | ||
کلیدواژهها | ||
ریزمحفظه؛ رژیم پیوسته؛ واکنش سطحی کاتالیزی؛ پرش حرارتی و جرمی؛ حل تحلیلی | ||
مراجع | ||
[1] Kaisare N. S., and Vlachos D. G., A Review on Micro-Combustion: Fundamentals, Devices and Applications. Progress in Energy and Combustion Science, Vol.38, No.3, pp.321–359, 2012. [2] Li J., Chou S.K., Li Z.W. and Yang W.M., Development of 1D model for the analysis of heat transport in cylindrical micro combustors. Applied Thermal Engineering, Vol.29, No.8, pp.1854-1863, 2009. [3] Veeragaven A., Heat transfer analysis for improved in-situ infrared temperature dagnostics in microcombustors, MSc. Thesis, University of Maryland, 2006. [4] Qu W. and Mudwar I., Analysis of three-dimensional heat transfer in micro-channel heat sinks. International journal of Heat and mass Transfer, Vol.45, No.19, pp.3973-3985, 2002. [5] Esfahani J.A. and Fanaee S. A., Analytical Modeling of Hydrogen–Air Mixture in a Catalytic Microchannel. Journal of Thermophysics and Heat Transfer, Vol.22, pp. 274-280, 2015. [6] Fanaee S. A. and Esfahani J. A., The analytical modeling of propane-oxygen mixture at catalytic micro-channel, Heat and Mass Transfer, Vol. 50, pp. 1365-1373, 2014. [7] Pan J., Zhang R., Lu Q., Zha Z. and Bani S., Experimental study on premixed methane-air catalytic combustion in rectangular micro channel , Applied Thermal Engineering, Vol 117, pp. 1-7, 2017. [8] Morini G.L., Spiga M., Tartarini P., The rarefaction effect on the friction of gas flow in micro/nano channels. Super lattices and Microstructures, Vol.35, No.3, pp.587-599, 2004. [9] Ebert W.A. and Sparrow E. M., Slip flow in rectangular and annular ducts. Journal of Basic Engineering, Vol.87, No.4, pp.1018-1024, 1965. [10] Cetin B., Yuncu H. and Kackac S., Gaseous Flow in Microconduits with viscous dissipation.International Journal of Transport Phenomena, Vol.8, No.4, pp.297-315, 2006. [11] Hettiarachchi H.D., Golubovic M., Worek W.M. and Minkowycz W. J., Three-dimensional laminar slip-flow and heat transfer in a rectangular microchannel with constant wall temperature. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.21, No.51, pp.5088-5096, 2008. [12] Colin S., Gas Microflows in the Slip Flow Regime: A Critical Review on Convective Heat Transfer. Journal of Heat Transfer, Vol.134, No.2, pp.1-13, 2012. [13] Hayes R.E. and Kolaczkowski S.T., Introduction to Catalysis Combustion. Gordan and Breach, New York, 1997. [14] Appel C., Mantzaras J., Schaeren R., Bombach R. and Inauen A., Catalytic Combustion of Hydrogen–Air Mixtures over Platinum: Validation of Hetero/Homogeneous Chemical Reaction Schemes. Clean Air, Vol.5, No.1, pp. 21–44, 2004. [15] Wang Y., Zhou Z., Yang W., Zhou J., Liu J., Wang Z. and Cen K., Combustion of hydrogen-air in micro combustors with catalytic Pt layer, Energy Conversion and Management, Vol.51, pp.1127-1133, 2010. [16] Deshmukh S., and Vlachos D., A reduced mechanism for methane and one-step rate expressions for fuel-lean catalytic combustion of small alkanes on noble metals, Combustion and Flame, Vol. 149, No. 4, pp. 366-383, 2007. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 196 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 180 |